[发明专利]一种抗变形材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种抗变形材料及其制备方法和应用，主要由UD结构或者织物结构的高性能纤维和热固性树脂复合得到具有格栅结构的抗变形UD结构或者织物结构材料。该抗变形材料可以将纤维的优势发挥到极致，并且将热固性树脂用于制作UD结构或者织物结构，可以将热固性树脂的优势应用于抗变形材料中，提高其抗变形能力，由于织物结构或者UD结构本身柔软轻薄，从而提高抗变形材料的柔软程度。用该材料制作的防弹制品，不仅具有很好的防弹性能，且能够减小对人体的非贯穿性损伤，同时提高防弹制品的舒适程度。其制备方法具有方便、简单、易于操作等优点，适合大规模批量生产和广泛应用。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体而言，涉及一种抗变形材料及其制备方法和应用。

背景技术

防弹衣的防弹性能主要体现在以下三个方面：(1)防手枪或步枪子弹。目前许多软质防弹衣都可防住手枪子弹，但要防住步枪子弹或更高能量的子弹，则需采用高性能纤维复合材料制成的硬质防弹插板、陶瓷或钢制的增强板。(2)防弹片：各种爆炸物如炸弹、地雷、炮弹和手榴弹等爆炸产生的高速破片是战场上的主要威胁之一；(3)防非贯穿性损伤：子弹在击中目标后会产生极大的冲击力，这种冲击力作用于人体所产生的伤害常常是致命的。这种伤害不呈现出贯穿性，但会造成内伤，重者危及生命。所以防止非贯穿性损伤也是体现和检验防弹衣防弹性能的一个重要方面。

近年来，防弹材料越来越追求轻薄和柔软，使用者穿着舒适度和活动灵活性越好，并且要求防弹复合材料进行弹道性能测试后，背衬胶泥的凹陷深度不能超过一定值，防止对使用者造成非贯穿性损伤。而两者之间存在一定的矛盾，防弹材料越硬，当受到子弹冲击后，背衬胶泥的凹陷越小，但是灵活性和柔软度均差。因此现有防弹材料不能兼顾材料轻柔和凹陷深度小这两方面性能。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种抗变形材料，以解决现有防弹材料不能兼顾材料轻柔和凹陷深度小这两方面性能的问题，所述的抗变形材料为具有格栅结构的UD或者织物结构材料，可以将纤维的优势发挥到极致，并且将热固性树脂用于制作UD结构或者织物结构，将热固性树脂的优势应用于抗变形材料中，提高其抗变形能力，由于织物结构或者UD结构本身柔软轻薄，从而可以提高抗变形材料的舒适程度，不影响穿着者行动的灵活性。采用该材料制作的防弹制品，不仅具有很好的防弹性能，且能够减小对人体的非贯穿性损伤。

本发明的第二目的在于提供一种所述的抗变形材料的制备方法，该方法先将一种或几种高性能纤维按照格栅结构的排列方式铺展成UD结构或者编织成织物结构的纤维布，然后采用特殊的加工工艺与热固性树脂复合制成，具有方便、简单、易于操作等优点，适合大规模批量生产和广泛应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种抗变形材料，主要由UD结构或者织物结构的高性能纤维和热固性树脂复合得到具有格栅结构的抗变形材料。

优选的，所述的抗变形材料，按照质量百分比计，所述高性能纤维为60％～90％，所述热固性树脂为10％～40％。

优选的，所述的抗变形材料，按照质量百分比计，所述高性能纤维为70％～90％，所述热固性树脂为10％～30％。

优选的，所述高性能纤维的强度大于17.6cN/dtex，弹性模量大于440cN/dtex。

优选的，所述织物结构中，格栅结构的相邻的两条经纱或者纬纱的距离小于5厘米，所述UD结构中，格栅结构的相邻的两条经纱的距离小于5厘米。

优选的，所述高性能纤维包括超高分子量聚乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维、碳纤维中的一种或者几种的组合；

优选的，所述超高分子量聚乙烯纤维的断裂强度≥28cN/dtex，模量≥800cN/dtex；